1、道路工程路线设计课程设计实验报告指导老师：王颖姚恩建组长：薛雅宁（12251255）副组长：何悦（12251237）组员：金凌楠（12251239 ）谭起云（12281075）苏宁（12301046）1目录第 1 章概述 .11.1 项目背景介绍 .11.1.1 地理位置 .11.1.2 自然条件 .21.1.3 社会经济条件 .41.1.4 现有的交通情况 .51.2 道路设计标准 .51.3 设计控制指标 .52 平面线形设计 .62.1 平面设计图总述 .62.1.1 直线设计 .62.1.2 圆曲线设计 .72.1.3 缓和曲线设计 .72.1.4 平面线形组合设计 .82.2 平面设
2、计思路 .82.2.1 平面线型设计原则 .82.2.2 实际选线情况 .92.3 平面线形设计具体操作步骤 .122.3.1 创建项目及前期准备 .132.3.2 构造数字化地面模型（DTM） .132.3.3 平面线形设计 .143 纵断面线型设计 .203.1 纵断面设计图总述 .203.2 纵坡设计要求 .213.2.1 纵坡设计总要求 .213.2.2 道路纵坡坡度设计 .213.2.3 纵坡坡长设计 .223.2.4 竖曲线设计 .233.2.5 纵断面设计图 .233.3 竖曲线设计思路 .2423.4 竖曲线设计具体操作步骤 .244.横断面线形设计 .314.1 横断面设计图
3、总述 .314.2 横断面设计思路（路肩、行车道设计） .324.2.1 行车道设计 .324.2.2 路肩设计 .324.3 帽子制定 .334.4 戴帽子 .395 平、纵线形组合设计 .435.1 平、纵线形组合设计原则 .436 路线设计成果评价 .486.1 评价依据 .486.2 技术指标评价（何悦） .496.2.1 平曲线设计评价 .496.2.2 竖曲线设计评价 .506.2.3 路基设计评价 .506.3 环境影响分析 .506.3.1 公路环境影响评价概念及目的 .516.3.2 公路环境影响评价内容 .516.3.3 环境影响评价方法 .516.4 经济指标评价 .53
4、6.4.1 工程评价指标 .536.4.2 社会经济效益 .54第 7 章小组成员分工及个人总结 .607.1 小组成员分工 .607.2 小组成员感想 .6011.概述( 一级标题:黑体二号,加粗,段前 1 行,段后一行)1.1 项目背景介绍(二级标题,段前 0.5 行.段后 0.5 行,黑体三号加粗)1.1.1 地理位置(三级标题黑体加粗, 段前段后不设)通过对所给电子地形图 56-61 的分析和图中地名的搜索比对，我们得知地形图所给的设计区域位于陕西省汉中市宁强县。宁强县位于陕西省西南角、汉中西部，介于东经 1052110 -106 3518、北纬 323706-331242 之间，地界
5、三省、毗邻八县，东西长 10165 公里，南北宽 65 32 公里，总面积 328273 平方公里。 ，如图 1-1 所示。地形图所示区域位于宁强县东都玉带河沿岸（具体位置如图 1.1.1） ，我们小组的设计路段在铁锁关镇和胡家坝镇。图 1.1.1 卫星云图2图 1.1.2 行政区划图(字体黑体,加粗,段前 0.5 行,段后不设)铁锁关镇位于宁强县东部。辖 15 个行政村。镇政府驻地铁锁关村转咀上，西距县城16.4 千米；周家坝村西南距县城 14.1 千米；坪溪河村西南距县城 20.7 千米。与南郑交界的无名山海拔 1982.4 米，开家湾山峰海拔 1450 米，竹巴山海拔 1627 米。主要
6、河流有玉带河、瓮山沟、大寨沟。G5 京昆高速公路、宁强至黄山岭公路过境。图 1.1.3 铁锁关地图胡家坝镇位于宁强县东北部。辖 21 个行政村。镇政府驻地胡家坝村西南距县城 26.1 千米；龙王村西南距县城 23.1 千米，老代坝村西南距县城 30.3 千米。陡岩山海拔 1957 米，五坪山海拔 1447 米，碥山海拔 1245 米。主要河道有玉带河、蔡家沟、龙王沟、老代坝河。G5京昆高速公路、宁强至黄土岭公路过境。图 1.1.4 胡家坝镇地图31.1.2 自然条件()标题1.地形宁强属中低山区县，北属秦岭山系，大部分海拔 10001600 米；南属巴山山系，大部分海拔 10001800 米。
7、县委、县政府驻地海拔 800 米。毛坝河镇三道河九垭子主峰海拔 2103.7 米，为全县最高峰；燕子砭镇嘉陵江入川处海拔 520 米，为全县最低点。宁强是汉江发源地，有“三千里汉江第一城”之美誉。地处秦岭和巴山两大山系的交汇地带，地形多呈“V”形构造，分为谷坝、谷地、低山、中心和高中山五个地貌类型。图 1.1.5 设计区域三维视图从三维视图图 1.1.5 可以看出，玉带河沿岸地形较为低洼平缓，其余地区山丘起伏较大，地势险峻，不易修筑公路。由于沿河地带的地带地势相对平缓，且玉带河的流向与路线起终点走势大体一致，所以平面选线应沿河两岸展开，可尽可能的减少开挖填方，降低施工成本。2.气候条件宁强县为
8、北亚热带北缘的山地暧温带湿润季风气候。四季特点为冬长夏短，春居中，秋偏短。全县年平均气温 12.9。C，各地年平均气温 8.514.1 度之间，平均最高 17.8 度，最低 9.1 度，最冷月平均气温 1.5 度,最热月 23.6 度,日差较小；年0 度积温 4375.8 度，10 积温 989.5 度。极端最低气温-11.6 度，极端最高气温 37.0 度。年平均相对湿度78%；无霜期 247 天，平均初霜期日 11 月中旬，终霜日在 3 月中旬。年总降水量 1121.1毫米，日数 153 天，雨季在 510 月，主要集中在 6 月下旬到 9 月；全县降雨量分布不均，南多北少，夏秋多，冬春少
9、。具有雨多、温润、温和、日照短的气候特点。年平均风速1.2M/S，全年盛行西南和东北风。3.水源及土质(黑体加粗)宁强县属长江流域，境内河流分属嘉陵江、汉江两大水系。东北部为汉江水系，南和西北为嘉陵江水系，河网密度为 1.4 公里，10 平方公里以上河流 56 条。嘉陵江自略阳县的何家坡流进宁强县，由北向南入川，在县境内流域面积 2225.2 平方公里。全年平均自产泾4流量 17.362 亿立米，每平方公里产水量为 53.74 万立米。水资源比较丰富，但年内分配不均。宁强土质山区为黄棕壤土、黄褐土；坡脚和河滩为冲击性土壤。因此设计时应注意排水需要。1.1.3 社会经济条件1.经济发展水平宁强县
10、位于陕西省西南隅，北依秦岭，南枕巴山。地理坐标北纬 322706“一 3312 42“，东径 1052010“一 1063518“ ，全县辖 21 个镇 269 个行政村，总人口 34万人。2012 年生产总值完成 48.5 亿元，财政总收入 2.2 亿元，地方财政收入 1.17 亿元；城镇居民人均可支配收入 20018 元，农民人均纯收入 5754 元。2.土地资源全县总面积 326031.26 公顷，各项土地所占比例如下表。表 1.1.1 各类土地所占比例土地种类 面积（公顷） 所占比例耕地 47134.01 14.46%园地 1017.17 0.31%林地 256330.3 78.63%
11、牧草地 3909.9 1.20%居民点及工矿用地 5253.9 1.61%交通用地 1932.56 0.60%水域面积 3892.95 1.19%其它土地 6560.52 2%因此，在选线的过程中，应该充分考虑各类型土地的分布，保证耕地的面积红线。同时考虑各种土地的拆迁占地费用。3.矿产资源县境内矿产资源丰富，已探明金属、非金属矿产 8 类 31 种 200 余个矿点，已探明储量6 类 18 种，矿产地 26 处，总蕴藏量达 3.09 亿吨，名列汉中市第二位。主要分布在五丁关以北的大安、代家坝、阳平关一带。其中金属矿有铁、铜、锰、金、镍、铅、锌、铬、银等 10 种 70 余个矿点；非金属矿有磷
12、、硫、重晶石、蛇纹石、花岗岩、铝土、海泡石、大理石等 12 种 20 余个矿点。其中位于宁强、略阳、勉县 3 县交界处的“金三角”地带，是全国五大黄金出产地之一。54.生物资源本县生物资源数量丰富、品种多样，有多种国家保护的野生动、植物。植物类中，有木本植物 586 种。森林植被中，列为国家重点保护的一、二类树种有 8 种；列为省级保护的有 12 种。全县林业用地面积 357.48 万亩，森林面积 284.42 万亩，活立木总蓄积 595.49万立方米，森林覆盖率 58.5%。动物类中，已查明的陆生野生动物有 18 目 50 科 142 属，属于国家一、二级重点保护的野生动物 50 种。因此，
13、在公路的选线过程中要注意保护珍贵的树种以及动物的栖息地。除此，由于附近有一些旅游区，所以在选线的过程中要注意尽量接近旅游名胜地区，带动相应地区的经济发展。1.1.4 现有的交通情况宁强县交通便利，环境优越，这里西北西南出入之咽喉，跟秦蜀物资集散之门户，宝成、阳安铁路交汇于阳平关，西汉高速公路、108 国道穿境而过， “四纵两横”公路网四通八达，4 小时可直达西安、成都，是关中经济圈和成渝经济圈的中间地带。同时，区域内与设计公路并行的有 G5 京昆高速公路。1.2 道路设计标准在本次道路设计过程中道路设计标准及规范主要采用：（1 ）中华人民共和国行业标准， 公路工程技术标准 （ JTGB01-2
14、003） ；（2 ）中华人民共和国行业标准， 公路路线设计规法 （ JTGD20-2006） 。查找两个规范，以及实验任务书的要求，我们整理出相应三级公路的道路设计标准表 1.1.2 道路设计标准表项目 指标 项目 指标设计速度 30km/h 车道宽度 3.25m车道数 双向 4 车道 车道横坡 3%路基宽度 7.5m 路肩横坡 2%土路肩宽度 0.5m 路面材质 沥青1.3 设计控制指标同时得到的主要技术经济指标如下：6表 1.1.3 设计主要技术经济指标项目 指标 项目 指标设计速度 30km/h 竖曲线半径 400m最小平曲线半径 65m 视距 30m最大允许纵坡 8% 缓和曲线最小长度
15、 30m最大允许开挖和填土高度 12m公路不设缓和曲线的最小圆曲线半径 350m2 平面线形设计2.1 平面设计图总述平面路线设计指确定路线的空间位置和各部分几何尺寸的工作过程。任务是在调查研究、掌握大量资料的基础上，设计出一条有一定技术标准、满足行驶要求、工程费用最省的路线。公路一般是在尽量顾及纵断面和横断面基本平衡的前提下，先进行平面设计，之后沿着平面线形进行高程测量和横断面测量，取得地面线和地质、水文及其他必要的资料后，再设计纵断面和横断面。本次的设计道路等级为三级公路，平面线形设计中以直线、圆曲线、缓和曲线的设计为控制指标。2.1.1 直线设计直线是道路平面线形最基本的线形要素之一，具
16、有很多优点：（1）直线控制两个控制点，可以缩短里程；（2）现场容易布设，短截直达；（3 ）在直线行驶时受力简单，方向明确。但同样的也存在着以下的缺点：（1）难以与地形及周围环境相协调，三级公路的山区和丘陵地段易造成深挖高填，工程效益差；（2）过长的直线易使司机产生视觉疲劳，行车不安全。根据本次道路设计，直线主要应用在如下两种情况：（1）玉带河边较为宽阔平坦的地带；（2 ）路线交叉点及其前后。结合本次实验道路的具体情况，我们在直线的设计上分别考虑了长直线和短直线。由于道路所在地区主要是山区为主，山坡较多，故而在实际设计过程中同向与反向曲线间的直线最小长度为建议参考值，在实际设计时保证中间直线长不
17、小于 15 米的极限最小长度。7表 2.1.1 直线设计参考项目 设计控制值设计车速 30km/h直线最大长度 600一般值 180同向曲线间特殊值 75直线最小长度反向曲线间 602.1.2 圆曲线设计圆曲线在路线遇到障碍或需要改变方向的时候设置，各级公路不论转角大小都应该设置圆曲线。圆曲线的优点如下：（1 ）测设简单、适用范围广；（2 ）较大半径的圆曲线线形美观，行车舒适；缺点如下：（1 ）汽车比直线多占用宽度；（2 ）圆曲线半径较小会影响行车安全。在车速 v 一定的条件下，圆曲线的最小曲线半径取决于容许的最大横向力系数和最大横向超高坡度。在本次道路设计中，采用的公路最大超高为 3 级公路
18、一般地区的，数值为 8%；圆曲线一般最小半径取 65m；不设超高最小半径取 450m；在实际设计过程中要考虑与弯道前后线形相协调。2.1.3 缓和曲线设计缓和曲线一般在直线和圆曲线之间或半径相差过大的两个转向相同的圆曲线之间，其曲率连续变化。三级公路也应设置缓和曲线，主要有以下优点：（1 ）离心加速度逐渐变化，提高行车舒适性；（2 ）超高加宽逐渐变化，行车更加平稳；（3 ）与圆曲线配合得当，增加线形美观。缓和曲线的长度要综合考虑离心加速度变化率，司机的操作反应时间，满足超高缓和段这些因素。实际设计中，采用如下指标：表 2.1.3 缓和曲线设计参考公路设计速度 30km/h缓和曲线最小长度 30m
